數(shù)控銑床加工中心課件

數(shù)控銑床是主要采用銑削方式加工零件的數(shù)控機(jī)床，它能夠進(jìn)行外形輪廓銑削、平面或曲面型腔銑削及三維復(fù)雜型面的銑削，如凸輪、模具、葉片等，另外數(shù)控銑床還具有孔加工的功能，通過(guò)特定的功能指令可進(jìn)行一系列孔的加工，如鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔和攻絲等，如圖1-1所示。項(xiàng)目四數(shù)控銑床（加工中心）概述數(shù)控銑床是主要采用銑削方式加工零件的數(shù)控機(jī)床，它能夠進(jìn)1

圖1-1數(shù)控銑床圖1-1數(shù)控銑床2圖1-2加工中心圖1-2加工中心3

第一節(jié)數(shù)控銑床（加工中心）的組成和工作原理一、數(shù)控銑床（加工中心）的數(shù)控銑床（加工中心）大體由輸入裝置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、檢測(cè)及其輔助裝置和機(jī)床本體等組成。1、輸入裝置數(shù)控程序編制后需要存儲(chǔ)在一定的介質(zhì)上，按目前的控制介質(zhì)大致分為紙介質(zhì)和電磁介質(zhì)，相應(yīng)地通過(guò)不同方法輸入到數(shù)控裝置中去。紙帶輸入方法，即在專(zhuān)用的紙帶上穿孔，用不同孔的位置組成數(shù)控代碼，再通過(guò)紙帶閱讀機(jī)將代表不同含義的信息讀入。手動(dòng)輸入是將數(shù)控程序通過(guò)數(shù)控機(jī)床上的鍵盤(pán)輸入，程序內(nèi)容將存儲(chǔ)在數(shù)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)器內(nèi)，使用時(shí)可以隨時(shí)調(diào)用。

第一節(jié)數(shù)控銑床（加工中心）的組成和工作原理4數(shù)控程序的產(chǎn)生由計(jì)算機(jī)編程軟件或手工輸入到計(jì)算機(jī)中，就可采用通訊方式來(lái)傳遞數(shù)控程序到數(shù)控系統(tǒng)中，通常使用數(shù)控裝置的RS232C串行口或RJ45口等來(lái)完成。2、數(shù)控裝置一般數(shù)控系統(tǒng)是由專(zhuān)用或通用計(jì)算機(jī)硬件加上系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成，完成數(shù)控設(shè)備的運(yùn)動(dòng)控制功能、人機(jī)交互功能、數(shù)據(jù)管理功能和相關(guān)的輔助控制等功能。它是數(shù)控設(shè)備功能實(shí)現(xiàn)和性能保證的核心組成部分，是整個(gè)數(shù)控設(shè)備的中心控制機(jī)構(gòu)。隨著開(kāi)放式數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)控系統(tǒng)具備了自我擴(kuò)展和自我維護(hù)的功能，為數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用提供了自由完善、自定義系統(tǒng)軟硬件功能和性能的能力。

數(shù)控程序的產(chǎn)生由計(jì)算機(jī)編程軟件或手工輸入到計(jì)算機(jī)中，5圖1-4數(shù)控裝置圖1-4數(shù)控裝置6數(shù)控裝置是數(shù)控銑床的核心，是由數(shù)控系統(tǒng)、輸入和輸出接口等組成，它接收到的數(shù)控程序，經(jīng)過(guò)編譯、數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種信號(hào)到輸出接口上。3、伺服系統(tǒng)連接數(shù)控裝置和機(jī)械結(jié)構(gòu)的控制傳輸通道，它將數(shù)控裝置的數(shù)字量的指令輸出轉(zhuǎn)換成各種形式的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)上執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)其所規(guī)定出來(lái)的運(yùn)動(dòng)軌跡。伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)放大器和電動(dòng)機(jī)兩個(gè)主要部分，其任務(wù)實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)一系列數(shù)?；蚰?shù)之間的信號(hào)轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)形式就是位置控制和速度控制。數(shù)控裝置是數(shù)控銑床的核心，是由數(shù)控系統(tǒng)、輸入和輸出7伺服系統(tǒng)接收數(shù)控裝置輸出的各種信號(hào)，經(jīng)過(guò)分配、放大、轉(zhuǎn)換等功能，驅(qū)動(dòng)各運(yùn)動(dòng)部件，完成零件的切削加工。4、檢測(cè)裝置位置檢測(cè)、速度反饋裝置根據(jù)系統(tǒng)要求不斷測(cè)定運(yùn)動(dòng)部件的位置或速度，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)控裝置中，與目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行比較、運(yùn)算，進(jìn)行控制。5、運(yùn)動(dòng)部件由包括床身、主軸箱、工作臺(tái)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等組成的機(jī)械部件，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)，完成工件與刀具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。伺服系統(tǒng)接收數(shù)控裝置輸出的各種信號(hào)，經(jīng)過(guò)分配、放大、86、輔助裝置輔助裝置是指數(shù)控銑床（加工中心）的一些配套部件，包括刀庫(kù)、液壓和氣動(dòng)裝置、冷卻系統(tǒng)和排屑裝置等。二、數(shù)控銑床（加工中心）的工作原理

控制面板輸入輸出設(shè)備數(shù)控裝置伺服裝置（主軸、進(jìn)給）驅(qū)動(dòng)裝置測(cè)量反饋裝置機(jī)床主體圖1-3數(shù)控機(jī)床工作原理圖6、輔助裝置控制面板輸入輸出設(shè)備伺服裝置（主軸、進(jìn)給）測(cè)量91、數(shù)控加工的過(guò)程首先要將被加工零件圖上的幾何信息和工藝信息數(shù)字化，也就是將刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、加工過(guò)程中主軸速度和進(jìn)給速度的變換、冷卻液的開(kāi)關(guān)、工件和刀具的交換等控制和操作，按規(guī)定的代碼和格式編寫(xiě)成加工程序,然后送入數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)則按照程序的要求，先進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算、處理，然后發(fā)出控制命令，使各坐標(biāo)軸、主軸及相關(guān)的輔助動(dòng)作相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)完成零件的加工。1、數(shù)控加工的過(guò)程102、數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程數(shù)控機(jī)床接通電源后，數(shù)控系統(tǒng)對(duì)各組成部分的工作狀況進(jìn)行自檢，并根據(jù)廠(chǎng)家設(shè)定的參數(shù)要求設(shè)置為初始狀態(tài)，一切正常，無(wú)報(bào)警提示，等待用戶(hù)輸入信息。零件的加工程序編制可以脫開(kāi)機(jī)床編程，也可以在線(xiàn)編程。在線(xiàn)編程就是利用數(shù)控系統(tǒng)提供的面板鍵盤(pán)進(jìn)行輸入相關(guān)格式指令完成，程序直接進(jìn)入數(shù)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)區(qū)域，可以隨時(shí)調(diào)用；脫機(jī)編程是操作者在機(jī)床外用計(jì)算機(jī)進(jìn)行一種編程方式，編寫(xiě)好的程序存儲(chǔ)在磁盤(pán)等介質(zhì)上，要進(jìn)行使用時(shí)，通過(guò)數(shù)控機(jī)床提供的RS-232C、RJ45等接口與計(jì)算機(jī)相連，用傳輸軟件將數(shù)控程序送入數(shù)控2、數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程11系統(tǒng)進(jìn)行加工，它可以實(shí)現(xiàn)DNC方式加工。

在加工之前，為了使機(jī)床明白操作者設(shè)定的編程坐標(biāo)，操作者必須通過(guò)對(duì)刀方式將編程坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成機(jī)床工件坐標(biāo)系，也就是加工前輸入實(shí)際使用刀具的參數(shù)及工件坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。加工程序輸入后，數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行，系統(tǒng)對(duì)輸入的信息進(jìn)行內(nèi)部處理，編譯成二進(jìn)制數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算，轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)。數(shù)控系統(tǒng)對(duì)信息預(yù)處理后，運(yùn)行數(shù)控加工程序，系統(tǒng)根據(jù)程序中給出的幾何數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算，確定各線(xiàn)段的起點(diǎn)、終點(diǎn)，確定坐系統(tǒng)進(jìn)行加工，它可以實(shí)現(xiàn)DNC方式加工。12標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的方向、大小和速度，分別向各個(gè)控制軸發(fā)出運(yùn)動(dòng)序列指令。伺服系統(tǒng)接受信息后完成驅(qū)動(dòng)，再根據(jù)機(jī)床上位置檢測(cè)裝置測(cè)得的實(shí)際數(shù)值反饋到數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的位置調(diào)節(jié)器，與理想數(shù)值進(jìn)行比較、調(diào)節(jié)，輸出補(bǔ)償信息，控制各坐標(biāo)軸的精確運(yùn)動(dòng)。數(shù)控系統(tǒng)再次進(jìn)行數(shù)控程序中程序段的插補(bǔ)計(jì)算和位置控制，逐行完成程序段的編譯和處理，直至零件加工程序執(zhí)行完畢。標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的方向、大小和速度，分別向各個(gè)控制軸發(fā)出運(yùn)13第二節(jié)數(shù)控銑床（加工中心）的分類(lèi)和特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床加工與普通機(jī)床有著一定的區(qū)別：１）工序集中數(shù)控機(jī)床一般帶有可以自動(dòng)換刀的刀架、刀庫(kù)，換刀過(guò)程由程序控制自動(dòng)進(jìn)行，因此，工序比較集中，減少機(jī)床占地面積，節(jié)約廠(chǎng)房，同時(shí)減少或沒(méi)有中間環(huán)節(jié)（如半成品的中間檢測(cè)、暫存搬運(yùn)等），既省時(shí)間又省人力。２）自動(dòng)化程度高數(shù)控機(jī)床加工時(shí)，不需人工控制刀具，自動(dòng)化程度高，對(duì)操作工人的要求降低。數(shù)控操作工在數(shù)控機(jī)床上加工出的零件比普通工在傳統(tǒng)機(jī)床上加工出的零件精度高，而且省時(shí)、省力，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。第二節(jié)數(shù)控銑床（加工中心）的分類(lèi)和特點(diǎn)14３）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定數(shù)控機(jī)床的加工自動(dòng)化，免除了普通機(jī)床上工人的疲勞、粗心等人為誤差，提高了產(chǎn)品的一致性。４）加工效率高數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀等使加工過(guò)程緊湊，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。５）柔性化高改變數(shù)控加工程序，就可以在數(shù)控機(jī)床上加工新的零件，且又能自動(dòng)化操作，柔性好，效率高，因此數(shù)控機(jī)床很適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。６）加工能力強(qiáng)數(shù)控機(jī)床能精確加工各種輪廓，而有些輪廓在普通機(jī)床上無(wú)法加工。３）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定數(shù)控機(jī)床的加工自動(dòng)化，免除了普通機(jī)床上工人15一、數(shù)控銑床的分類(lèi)和特點(diǎn)

（一）數(shù)控銑床的分類(lèi)數(shù)控銑床是一種用途廣泛的數(shù)控機(jī)床，按照不同方法分為不同種類(lèi)。1、按主軸軸線(xiàn)位置方向分為數(shù)控立式銑床、數(shù)控臥式銑床。2、按加工功能分?jǐn)?shù)控銑床、數(shù)控仿形銑床、數(shù)控齒輪銑床等。3、按控制坐標(biāo)軸數(shù)分兩坐標(biāo)數(shù)控銑床、兩坐標(biāo)半數(shù)控銑床、三坐標(biāo)數(shù)控銑床等。4、按伺服系統(tǒng)方式分為閉環(huán)伺服系統(tǒng)、開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控銑床等。一、數(shù)控銑床的分類(lèi)和特點(diǎn)16（二）數(shù)控銑床的特點(diǎn)數(shù)控銑床一般都能完成銑平面、銑斜面、銑槽、銑曲面、鉆孔、鏜孔、攻螺紋等加工，一般情況下，可以在一次裝夾中完成所需的加工工序。目前數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量一般為0.001mm，高精度的數(shù)控系統(tǒng)可達(dá)0.0001mm，能保證工件精度。數(shù)控加工還可避免工人的操作誤差，一批加工零件的尺寸同一性特別好，定位精度比較高，在加工各種復(fù)雜模具中顯示較好的優(yōu)越性。數(shù)控銑床的最大特點(diǎn)是高柔性，一般不需要使用專(zhuān)用夾具工藝裝備，在更換工件時(shí)，只（二）數(shù)控銑床的特點(diǎn)17需調(diào)用存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中的加工程序，裝夾工件和調(diào)整刀具數(shù)據(jù)即可，能大大縮短生產(chǎn)周期。一般的數(shù)控銑床都具有銑床、鏜床和鉆床的功能，使工序高度集中，大大提高了生產(chǎn)效率并減少了工件的裝夾誤差。數(shù)控機(jī)床加工極大地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，機(jī)床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。二、加工中心的分類(lèi)和特點(diǎn)

（一）加工中心的分類(lèi)1、按照機(jī)床結(jié)構(gòu)分類(lèi)分為立式、臥式、龍門(mén)式和萬(wàn)能加工中心。需調(diào)用存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中的加工程序，裝夾工件和調(diào)整刀具數(shù)據(jù)即可，18圖1-5立式加工中心外形圖圖1-5立式加工中心外形圖19圖1-6臥式加工中心外形圖、圖1-6臥式加工中心外形圖20圖1-7龍門(mén)式加工中心外形圖圖1-7龍門(mén)式加工中心外形圖212、按自動(dòng)換刀裝置分類(lèi)通?？梢苑譃樗念?lèi)：1）轉(zhuǎn)塔頭加工中心轉(zhuǎn)塔頭加工中心有立式和臥式兩種。主軸數(shù)一般為6~12個(gè)，這種結(jié)構(gòu)換刀時(shí)間短、刀具數(shù)量少、主軸轉(zhuǎn)塔頭定位精度要求較高。一般主要以孔加工為主。2）刀庫(kù)+主軸換刀加工中心這種加工中心特點(diǎn)是無(wú)機(jī)械手式主軸換刀，其換刀是通過(guò)刀庫(kù)和主軸箱的配合動(dòng)作來(lái)完成，并由主軸箱上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行選刀和換刀，換刀時(shí)，主軸運(yùn)動(dòng)到刀位上的換刀位置，由主軸直接取走或放回刀具。2、按自動(dòng)換刀裝置分類(lèi)223）刀庫(kù)+機(jī)械手+主軸換刀加工中心換刀裝置是由刀庫(kù)和機(jī)械手組成，換刀機(jī)械手完成換刀工作。4）刀庫(kù)+機(jī)械手+雙主軸轉(zhuǎn)塔頭加工中心這種加工中心在主軸上的刀具進(jìn)行切削時(shí)，通過(guò)機(jī)械手將下一步所用的刀具換在轉(zhuǎn)塔頭的非切削主軸上。當(dāng)主軸上的刀具切削完畢后，轉(zhuǎn)塔頭即回轉(zhuǎn)，完成換刀工作，換刀時(shí)間短。3）刀庫(kù)+機(jī)械手+主軸換刀加工中心換刀裝置是由刀庫(kù)和機(jī)械233、按加工中心完成功能特征分類(lèi)按功能特征分類(lèi)，可分為鏜銑、鉆削和復(fù)合加工中心；按工藝用途可分為鏜銑加工中心、車(chē)削加工中心、鉆削加工中心、攻螺紋加工中心及磨削加工中心等。1）鏜銑加工中心以鏜銑為主，適用于箱體、殼體類(lèi)零件加工以及各種復(fù)雜零件的特殊曲線(xiàn)和曲面輪廓的多工序加工，用于多品種、小批量的生產(chǎn)方式。2）鉆削加工中心以鉆削為主，刀庫(kù)形式以轉(zhuǎn)塔頭形式為主，適用于中、小批量零件的鉆孔、擴(kuò)孔、較孔、攻螺紋及連續(xù)輪廓銑削等多工序加工。3、按加工中心完成功能特征分類(lèi)243）復(fù)合加工中心復(fù)合加工中心主要指五面復(fù)合加工，可自動(dòng)回轉(zhuǎn)主軸頭，進(jìn)行立臥加工，主軸自動(dòng)回轉(zhuǎn)后，在水平和垂直面實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)交換。4、按加工中心機(jī)械結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)按工作臺(tái)種類(lèi)分，加工中心工作臺(tái)有各種結(jié)構(gòu)，可分為單、雙和多工作臺(tái)。設(shè)置工作臺(tái)的目的是為了縮短零件的輔助準(zhǔn)備時(shí)間，提高生產(chǎn)效率和機(jī)床自動(dòng)化程度。最常見(jiàn)的是單工作臺(tái)和雙工作臺(tái)兩種形式。3）復(fù)合加工中心復(fù)合加工中心主要指五面復(fù)合加工，可自動(dòng)回255、按主軸結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)根據(jù)主軸結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)，可分為單軸、雙軸、三軸及可換主軸箱的加工中心。（二）加工中心的特點(diǎn)加工中心可以自動(dòng)連續(xù)地完成銑、鉆、擴(kuò)、鉸、锪、攻螺紋等多工序加工，適合于小型板類(lèi)、盤(pán)類(lèi)、殼體類(lèi)、模具等零件的多品種小批量加工。它除了具有數(shù)控機(jī)床的共同特點(diǎn)外，還具有其獨(dú)特的特點(diǎn)：1、工序集中2、強(qiáng)力切削3、對(duì)加工對(duì)象的實(shí)用性強(qiáng)4、加工生產(chǎn)率高5、按主軸結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)265、高速定位6、減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度7、隨機(jī)換刀8、經(jīng)濟(jì)效益高9、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化三、數(shù)控銑床及加工中心機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要組成部分１、機(jī)床基礎(chǔ)件，如床身，底座等。２、主傳動(dòng)系統(tǒng)，主軸電機(jī)及傳動(dòng)部分。主軸組件一般由軸承、支承、傳動(dòng)件和刀具夾緊等裝置組成，３、進(jìn)給系統(tǒng)。進(jìn)給系統(tǒng)由聯(lián)軸節(jié)、滾珠絲杠、導(dǎo)軌等組成，如圖1-8所示。5、高速定位27圖1-8滾珠絲杠數(shù)控銑床加工中心課件28４、實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位的裝置和附件。實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通常采用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和分度工作臺(tái)，分度工作臺(tái)只是將工件分度轉(zhuǎn)位，實(shí)現(xiàn)分別加工工件的各個(gè)表面的目的，而回轉(zhuǎn)工作臺(tái)除了分度和轉(zhuǎn)位的功能外，還能實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。５、自動(dòng)換刀裝置（ATC）。帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀系統(tǒng)是由刀庫(kù)和換刀機(jī)構(gòu)組成，刀庫(kù)可以存放很多刀具。刀庫(kù)類(lèi)型分為盤(pán)式、鏈?zhǔn)胶拖涫?，盤(pán)式刀庫(kù)又稱(chēng)斗笠式刀庫(kù)，容量較??；鏈?zhǔn)降稁?kù)容量較大，一般配有30把以上的刀具時(shí)采用，箱式刀庫(kù)容量更大，空間利用率高，但是換刀時(shí)間長(zhǎng)。刀庫(kù)與主軸交換方式通常有機(jī)械手交換刀具方式和由刀庫(kù)與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換方式。４、實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位的裝置和附件。29６、自動(dòng)托盤(pán)交換裝置(APC)。托盤(pán)交換裝置按其運(yùn)動(dòng)方式有回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式兩種，托盤(pán)交換器在機(jī)床運(yùn)行時(shí)是加工中心的一個(gè)輔件，完成或協(xié)助完成物料（工件）的裝卸與交換，并起緩沖作用。７、輔助裝置，如液壓、氣動(dòng)、潤(rùn)滑、冷卻、排屑、防護(hù)等裝置。數(shù)控機(jī)床配備液壓和氣動(dòng)裝置來(lái)完成自動(dòng)運(yùn)行功能，液壓傳動(dòng)裝置使用工作壓力高的油性介質(zhì)，動(dòng)作平穩(wěn)，噪音較??；氣動(dòng)裝置的氣源容易獲得，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作頻率高，適合頻繁起動(dòng)的輔助工作。如圖1-9所示的直動(dòng)式電液伺服閥等。６、自動(dòng)托盤(pán)交換裝置(APC)。30８、工具系統(tǒng)一般分為整體式結(jié)構(gòu)和模塊式結(jié)構(gòu)兩大類(lèi)。如圖1-10所示刀具系統(tǒng)附件，圖1-11對(duì)刀儀等，整體式刀具系統(tǒng)基本上由整體柄部和整體刃部（整體式刀具）兩者組成，傳統(tǒng)的鉆頭、銑刀、鉸刀等就屬于整體式刀具。模塊式刀具系統(tǒng)是把整體式刀具系統(tǒng)按功能進(jìn)行分割，做成系列化的標(biāo)準(zhǔn)模塊（如刀柄、刀桿、接長(zhǎng)桿、接長(zhǎng)套、刀夾、刀體、刀頭、刀刃等），再根據(jù)需要快速地組裝成不同用途的刀具，當(dāng)某些模塊損壞時(shí)可部分更換。這樣既便于批量制造，降低成本，也便于減少用戶(hù)的刀具儲(chǔ)備，節(jié)省開(kāi)支，因此模塊式刀具系統(tǒng)在使用中倍受推崇。８、工具系統(tǒng)31常用的是40、45、50號(hào)7：24長(zhǎng)圓錐柄，在該系列中，我國(guó)的GB10944-89、德國(guó)的DIN69871、美國(guó)的ANSIL5.50都已與ISO7388標(biāo)準(zhǔn)趨于一致，在主軸端為同一錐度號(hào)的主軸孔，以及刀庫(kù)、換刀機(jī)械手之間互相通用。如JT40－XS16－75，其中JT40表示刀柄型式及尺寸，其后數(shù)字為相應(yīng)的ISO錐度號(hào)，40代表大端直徑44.45的7:24錐度。BT表示采用日本標(biāo)準(zhǔn)MAS403號(hào)加工中心機(jī)床用錐柄形式；XS16表示刀柄用途及主參數(shù)；（XD裝三面銑刀刀柄，MW無(wú)扁尾氏錐柄刀柄，XS裝三面刃銑刀刀柄，M有扁尾氏錐柄刀柄，Z（J）裝鉆夾頭刀柄，XP裝削平柄銑刀刀柄）后面的數(shù)字表示工具的工作特性，75數(shù)字為其輪廓尺寸D或L。常用的是40、45、50號(hào)7：24長(zhǎng)圓錐柄，在該系列中32圖1-9直動(dòng)式電液伺服閥圖1-9直動(dòng)式電液伺服閥33圖1-10刀柄、對(duì)刀器、卸刀器等附件數(shù)控銑床加工中心課件34圖1-11機(jī)外對(duì)刀儀圖1-11機(jī)外對(duì)刀儀35四、數(shù)控銑床及加工中心主要技術(shù)參數(shù)

工作臺(tái)尺寸（長(zhǎng)×寬）:表示工作臺(tái)面大小。行程（X×Y×Z）:表示各軸向最大位移。主電機(jī)功率:表示主軸電機(jī)的額定功率，如7.5/11KW，正常工作可以維持在7.5KW，短時(shí)間負(fù)載功率可達(dá)11KW。主軸轉(zhuǎn)速范圍（無(wú)級(jí)調(diào)速）主軸轉(zhuǎn)速的調(diào)整范圍。定位精度、重復(fù)定位精度各軸定位的精確性。進(jìn)給速度表示各進(jìn)給軸快進(jìn)速度。工作臺(tái)承重工作臺(tái)承受的最大重量。四、數(shù)控銑床及加工中心主要技術(shù)參數(shù)36刀柄：主軸使用刀柄格式，換刀方式以及換刀時(shí)間，刀柄承重和回轉(zhuǎn)直徑等。數(shù)控系統(tǒng)：機(jī)床使用的控制系統(tǒng)。機(jī)床重量：機(jī)床總重量。五、數(shù)控銑床及加工中心的選用原則１、數(shù)控銑床的選用數(shù)控銑床的選擇主要由被加工的零件、加工精度，零件的批量等決定。規(guī)格較小的數(shù)控銑床，其工作臺(tái)寬度多在400mm以下，它最適宜中小零件的加工和復(fù)雜形面的輪廓銑削任務(wù)。規(guī)格較大的數(shù)控銑床，工作臺(tái)在500mm以上，用來(lái)解決大尺寸復(fù)雜零件的加工需要。刀柄：主軸使用刀柄格式，換刀方式以及換刀時(shí)間，刀柄承重37

根據(jù)加工零件是二維還是三維輪廓的幾何形狀決定選擇兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)和三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床，也可根據(jù)零件加工要求，增加數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，加工螺旋槽、葉片零件等。對(duì)于大批量的零件加工，用戶(hù)可采用專(zhuān)用銑床；中小批量而又是經(jīng)常周期性重復(fù)投產(chǎn)的產(chǎn)品，采用數(shù)控銑床是非常合適的，因?yàn)榈谝慌恐袦?zhǔn)備好多工夾具、程序等可以存儲(chǔ)起來(lái)重復(fù)使用。２、加工中心的選用根據(jù)加工零件是二維還是三維輪廓的幾何形狀決定選擇兩坐標(biāo)聯(lián)38加工中心選用主要是由加工零件的復(fù)雜程度、精度、加工工序等因素確定。一般來(lái)說(shuō)：具備下列特點(diǎn)的零件適合在加工中心加工：需要用許多把刀具在一個(gè)工件上進(jìn)行加工的零件；有定位孔距精度要求的多孔加工，定位繁瑣的工件；重復(fù)生產(chǎn)型的工件；復(fù)雜形狀的零件：如模具、航空用零件等；能借助自動(dòng)編程軟件編程的各種異形零件；箱體類(lèi)、板類(lèi)零件適合在臥式加工中心上加工，如主軸箱體、泵體、閥體、內(nèi)燃機(jī)缸體等。連頂面也要一次裝夾中加工，可選用五面體加工中心。立式加工中心適合加工箱蓋缸蓋、平面凸輪等。加工中心選用主要是由加工零件的復(fù)雜程度、精度、加工工序等39龍門(mén)加工中心用于加工大型箱體、板類(lèi)零件，如內(nèi)燃機(jī)車(chē)缸體、加工中心立柱、床身、印刷墻板機(jī)等。３、選擇數(shù)控銑床與加工中心加工零件時(shí)注意事項(xiàng)由于零件加工的工序多，使用的刀具種類(lèi)多，甚至在一次裝夾下，要完成粗加工、半精加工與精加工，應(yīng)周密合理地安排各個(gè)工序的加工順序，有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量與生產(chǎn)效率。根據(jù)加工批量等情況決定換刀形式，對(duì)于換刀比較頻繁時(shí)，就應(yīng)選擇加工中心進(jìn)行加工，而龍門(mén)加工中心用于加工大型箱體、板類(lèi)零件，如內(nèi)燃機(jī)車(chē)缸體、40對(duì)于換刀不頻繁工序單一的加工時(shí)，宜采用銑床加工，減少了刀具的調(diào)整時(shí)間，提高效率。加工編程時(shí)應(yīng)充分考慮到換刀的空間，以免發(fā)生撞刀事故，有條件的采用機(jī)外預(yù)調(diào)刀具參數(shù)，便于操作者在運(yùn)行程序前，及時(shí)修改刀具補(bǔ)償參數(shù)。檢驗(yàn)與試切工作，對(duì)于手工編程有很多人為因素造成錯(cuò)誤，所以在加工前要認(rèn)真進(jìn)行程序的檢查與較驗(yàn)，以防不測(cè)事件發(fā)生。對(duì)于換刀不頻繁工序單一的加工時(shí)，宜采用銑床加工，減少了刀具的41思考練習(xí)題1-1

什么是數(shù)控、數(shù)控技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床？1-2

數(shù)控機(jī)床由哪幾部分組成？各有什么作用？1-3

采用數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床加工相比較有何特點(diǎn)？1-4

數(shù)控銑床、加工中心按工藝用途有那些類(lèi)型？各用于什么場(chǎng)合？思考練習(xí)題42數(shù)控銑床是主要采用銑削方式加工零件的數(shù)控機(jī)床，它能夠進(jìn)行外形輪廓銑削、平面或曲面型腔銑削及三維復(fù)雜型面的銑削，如凸輪、模具、葉片等，另外數(shù)控銑床還具有孔加工的功能，通過(guò)特定的功能指令可進(jìn)行一系列孔的加工，如鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔和攻絲等，如圖1-1所示。項(xiàng)目四數(shù)控銑床（加工中心）概述數(shù)控銑床是主要采用銑削方式加工零件的數(shù)控機(jī)床，它能夠進(jìn)43

圖1-1數(shù)控銑床圖1-1數(shù)控銑床44圖1-2加工中心圖1-2加工中心45

第一節(jié)數(shù)控銑床（加工中心）的組成和工作原理一、數(shù)控銑床（加工中心）的數(shù)控銑床（加工中心）大體由輸入裝置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、檢測(cè)及其輔助裝置和機(jī)床本體等組成。1、輸入裝置數(shù)控程序編制后需要存儲(chǔ)在一定的介質(zhì)上，按目前的控制介質(zhì)大致分為紙介質(zhì)和電磁介質(zhì)，相應(yīng)地通過(guò)不同方法輸入到數(shù)控裝置中去。紙帶輸入方法，即在專(zhuān)用的紙帶上穿孔，用不同孔的位置組成數(shù)控代碼，再通過(guò)紙帶閱讀機(jī)將代表不同含義的信息讀入。手動(dòng)輸入是將數(shù)控程序通過(guò)數(shù)控機(jī)床上的鍵盤(pán)輸入，程序內(nèi)容將存儲(chǔ)在數(shù)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)器內(nèi)，使用時(shí)可以隨時(shí)調(diào)用。

第一節(jié)數(shù)控銑床（加工中心）的組成和工作原理46數(shù)控程序的產(chǎn)生由計(jì)算機(jī)編程軟件或手工輸入到計(jì)算機(jī)中，就可采用通訊方式來(lái)傳遞數(shù)控程序到數(shù)控系統(tǒng)中，通常使用數(shù)控裝置的RS232C串行口或RJ45口等來(lái)完成。2、數(shù)控裝置一般數(shù)控系統(tǒng)是由專(zhuān)用或通用計(jì)算機(jī)硬件加上系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成，完成數(shù)控設(shè)備的運(yùn)動(dòng)控制功能、人機(jī)交互功能、數(shù)據(jù)管理功能和相關(guān)的輔助控制等功能。它是數(shù)控設(shè)備功能實(shí)現(xiàn)和性能保證的核心組成部分，是整個(gè)數(shù)控設(shè)備的中心控制機(jī)構(gòu)。隨著開(kāi)放式數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)控系統(tǒng)具備了自我擴(kuò)展和自我維護(hù)的功能，為數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用提供了自由完善、自定義系統(tǒng)軟硬件功能和性能的能力。

數(shù)控程序的產(chǎn)生由計(jì)算機(jī)編程軟件或手工輸入到計(jì)算機(jī)中，47圖1-4數(shù)控裝置圖1-4數(shù)控裝置48數(shù)控裝置是數(shù)控銑床的核心，是由數(shù)控系統(tǒng)、輸入和輸出接口等組成，它接收到的數(shù)控程序，經(jīng)過(guò)編譯、數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯處理后，輸出各種信號(hào)到輸出接口上。3、伺服系統(tǒng)連接數(shù)控裝置和機(jī)械結(jié)構(gòu)的控制傳輸通道，它將數(shù)控裝置的數(shù)字量的指令輸出轉(zhuǎn)換成各種形式的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)上執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)其所規(guī)定出來(lái)的運(yùn)動(dòng)軌跡。伺服系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)放大器和電動(dòng)機(jī)兩個(gè)主要部分，其任務(wù)實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)一系列數(shù)?；蚰?shù)之間的信號(hào)轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)形式就是位置控制和速度控制。數(shù)控裝置是數(shù)控銑床的核心，是由數(shù)控系統(tǒng)、輸入和輸出49伺服系統(tǒng)接收數(shù)控裝置輸出的各種信號(hào)，經(jīng)過(guò)分配、放大、轉(zhuǎn)換等功能，驅(qū)動(dòng)各運(yùn)動(dòng)部件，完成零件的切削加工。4、檢測(cè)裝置位置檢測(cè)、速度反饋裝置根據(jù)系統(tǒng)要求不斷測(cè)定運(yùn)動(dòng)部件的位置或速度，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)控裝置中，與目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行比較、運(yùn)算，進(jìn)行控制。5、運(yùn)動(dòng)部件由包括床身、主軸箱、工作臺(tái)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等組成的機(jī)械部件，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)，完成工件與刀具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。伺服系統(tǒng)接收數(shù)控裝置輸出的各種信號(hào)，經(jīng)過(guò)分配、放大、506、輔助裝置輔助裝置是指數(shù)控銑床（加工中心）的一些配套部件，包括刀庫(kù)、液壓和氣動(dòng)裝置、冷卻系統(tǒng)和排屑裝置等。二、數(shù)控銑床（加工中心）的工作原理

控制面板輸入輸出設(shè)備數(shù)控裝置伺服裝置（主軸、進(jìn)給）驅(qū)動(dòng)裝置測(cè)量反饋裝置機(jī)床主體圖1-3數(shù)控機(jī)床工作原理圖6、輔助裝置控制面板輸入輸出設(shè)備伺服裝置（主軸、進(jìn)給）測(cè)量511、數(shù)控加工的過(guò)程首先要將被加工零件圖上的幾何信息和工藝信息數(shù)字化，也就是將刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、加工過(guò)程中主軸速度和進(jìn)給速度的變換、冷卻液的開(kāi)關(guān)、工件和刀具的交換等控制和操作，按規(guī)定的代碼和格式編寫(xiě)成加工程序,然后送入數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)則按照程序的要求，先進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算、處理，然后發(fā)出控制命令，使各坐標(biāo)軸、主軸及相關(guān)的輔助動(dòng)作相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)完成零件的加工。1、數(shù)控加工的過(guò)程522、數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程數(shù)控機(jī)床接通電源后，數(shù)控系統(tǒng)對(duì)各組成部分的工作狀況進(jìn)行自檢，并根據(jù)廠(chǎng)家設(shè)定的參數(shù)要求設(shè)置為初始狀態(tài)，一切正常，無(wú)報(bào)警提示，等待用戶(hù)輸入信息。零件的加工程序編制可以脫開(kāi)機(jī)床編程，也可以在線(xiàn)編程。在線(xiàn)編程就是利用數(shù)控系統(tǒng)提供的面板鍵盤(pán)進(jìn)行輸入相關(guān)格式指令完成，程序直接進(jìn)入數(shù)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)區(qū)域，可以隨時(shí)調(diào)用；脫機(jī)編程是操作者在機(jī)床外用計(jì)算機(jī)進(jìn)行一種編程方式，編寫(xiě)好的程序存儲(chǔ)在磁盤(pán)等介質(zhì)上，要進(jìn)行使用時(shí)，通過(guò)數(shù)控機(jī)床提供的RS-232C、RJ45等接口與計(jì)算機(jī)相連，用傳輸軟件將數(shù)控程序送入數(shù)控2、數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程53系統(tǒng)進(jìn)行加工，它可以實(shí)現(xiàn)DNC方式加工。

在加工之前，為了使機(jī)床明白操作者設(shè)定的編程坐標(biāo)，操作者必須通過(guò)對(duì)刀方式將編程坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成機(jī)床工件坐標(biāo)系，也就是加工前輸入實(shí)際使用刀具的參數(shù)及工件坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。加工程序輸入后，數(shù)控系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行，系統(tǒng)對(duì)輸入的信息進(jìn)行內(nèi)部處理，編譯成二進(jìn)制數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算，轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)。數(shù)控系統(tǒng)對(duì)信息預(yù)處理后，運(yùn)行數(shù)控加工程序，系統(tǒng)根據(jù)程序中給出的幾何數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算，確定各線(xiàn)段的起點(diǎn)、終點(diǎn)，確定坐系統(tǒng)進(jìn)行加工，它可以實(shí)現(xiàn)DNC方式加工。54標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的方向、大小和速度，分別向各個(gè)控制軸發(fā)出運(yùn)動(dòng)序列指令。伺服系統(tǒng)接受信息后完成驅(qū)動(dòng)，再根據(jù)機(jī)床上位置檢測(cè)裝置測(cè)得的實(shí)際數(shù)值反饋到數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的位置調(diào)節(jié)器，與理想數(shù)值進(jìn)行比較、調(diào)節(jié)，輸出補(bǔ)償信息，控制各坐標(biāo)軸的精確運(yùn)動(dòng)。數(shù)控系統(tǒng)再次進(jìn)行數(shù)控程序中程序段的插補(bǔ)計(jì)算和位置控制，逐行完成程序段的編譯和處理，直至零件加工程序執(zhí)行完畢。標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的方向、大小和速度，分別向各個(gè)控制軸發(fā)出運(yùn)55第二節(jié)數(shù)控銑床（加工中心）的分類(lèi)和特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床加工與普通機(jī)床有著一定的區(qū)別：１）工序集中數(shù)控機(jī)床一般帶有可以自動(dòng)換刀的刀架、刀庫(kù)，換刀過(guò)程由程序控制自動(dòng)進(jìn)行，因此，工序比較集中，減少機(jī)床占地面積，節(jié)約廠(chǎng)房，同時(shí)減少或沒(méi)有中間環(huán)節(jié)（如半成品的中間檢測(cè)、暫存搬運(yùn)等），既省時(shí)間又省人力。２）自動(dòng)化程度高數(shù)控機(jī)床加工時(shí)，不需人工控制刀具，自動(dòng)化程度高，對(duì)操作工人的要求降低。數(shù)控操作工在數(shù)控機(jī)床上加工出的零件比普通工在傳統(tǒng)機(jī)床上加工出的零件精度高，而且省時(shí)、省力，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。第二節(jié)數(shù)控銑床（加工中心）的分類(lèi)和特點(diǎn)56３）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定數(shù)控機(jī)床的加工自動(dòng)化，免除了普通機(jī)床上工人的疲勞、粗心等人為誤差，提高了產(chǎn)品的一致性。４）加工效率高數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀等使加工過(guò)程緊湊，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。５）柔性化高改變數(shù)控加工程序，就可以在數(shù)控機(jī)床上加工新的零件，且又能自動(dòng)化操作，柔性好，效率高，因此數(shù)控機(jī)床很適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。６）加工能力強(qiáng)數(shù)控機(jī)床能精確加工各種輪廓，而有些輪廓在普通機(jī)床上無(wú)法加工。３）產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定數(shù)控機(jī)床的加工自動(dòng)化，免除了普通機(jī)床上工人57一、數(shù)控銑床的分類(lèi)和特點(diǎn)

（一）數(shù)控銑床的分類(lèi)數(shù)控銑床是一種用途廣泛的數(shù)控機(jī)床，按照不同方法分為不同種類(lèi)。1、按主軸軸線(xiàn)位置方向分為數(shù)控立式銑床、數(shù)控臥式銑床。2、按加工功能分?jǐn)?shù)控銑床、數(shù)控仿形銑床、數(shù)控齒輪銑床等。3、按控制坐標(biāo)軸數(shù)分兩坐標(biāo)數(shù)控銑床、兩坐標(biāo)半數(shù)控銑床、三坐標(biāo)數(shù)控銑床等。4、按伺服系統(tǒng)方式分為閉環(huán)伺服系統(tǒng)、開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)控銑床等。一、數(shù)控銑床的分類(lèi)和特點(diǎn)58（二）數(shù)控銑床的特點(diǎn)數(shù)控銑床一般都能完成銑平面、銑斜面、銑槽、銑曲面、鉆孔、鏜孔、攻螺紋等加工，一般情況下，可以在一次裝夾中完成所需的加工工序。目前數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量一般為0.001mm，高精度的數(shù)控系統(tǒng)可達(dá)0.0001mm，能保證工件精度。數(shù)控加工還可避免工人的操作誤差，一批加工零件的尺寸同一性特別好，定位精度比較高，在加工各種復(fù)雜模具中顯示較好的優(yōu)越性。數(shù)控銑床的最大特點(diǎn)是高柔性，一般不需要使用專(zhuān)用夾具工藝裝備，在更換工件時(shí)，只（二）數(shù)控銑床的特點(diǎn)59需調(diào)用存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中的加工程序，裝夾工件和調(diào)整刀具數(shù)據(jù)即可，能大大縮短生產(chǎn)周期。一般的數(shù)控銑床都具有銑床、鏜床和鉆床的功能，使工序高度集中，大大提高了生產(chǎn)效率并減少了工件的裝夾誤差。數(shù)控機(jī)床加工極大地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，機(jī)床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。二、加工中心的分類(lèi)和特點(diǎn)

（一）加工中心的分類(lèi)1、按照機(jī)床結(jié)構(gòu)分類(lèi)分為立式、臥式、龍門(mén)式和萬(wàn)能加工中心。需調(diào)用存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中的加工程序，裝夾工件和調(diào)整刀具數(shù)據(jù)即可，60圖1-5立式加工中心外形圖圖1-5立式加工中心外形圖61圖1-6臥式加工中心外形圖、圖1-6臥式加工中心外形圖62圖1-7龍門(mén)式加工中心外形圖圖1-7龍門(mén)式加工中心外形圖632、按自動(dòng)換刀裝置分類(lèi)通?？梢苑譃樗念?lèi)：1）轉(zhuǎn)塔頭加工中心轉(zhuǎn)塔頭加工中心有立式和臥式兩種。主軸數(shù)一般為6~12個(gè)，這種結(jié)構(gòu)換刀時(shí)間短、刀具數(shù)量少、主軸轉(zhuǎn)塔頭定位精度要求較高。一般主要以孔加工為主。2）刀庫(kù)+主軸換刀加工中心這種加工中心特點(diǎn)是無(wú)機(jī)械手式主軸換刀，其換刀是通過(guò)刀庫(kù)和主軸箱的配合動(dòng)作來(lái)完成，并由主軸箱上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行選刀和換刀，換刀時(shí)，主軸運(yùn)動(dòng)到刀位上的換刀位置，由主軸直接取走或放回刀具。2、按自動(dòng)換刀裝置分類(lèi)643）刀庫(kù)+機(jī)械手+主軸換刀加工中心換刀裝置是由刀庫(kù)和機(jī)械手組成，換刀機(jī)械手完成換刀工作。4）刀庫(kù)+機(jī)械手+雙主軸轉(zhuǎn)塔頭加工中心這種加工中心在主軸上的刀具進(jìn)行切削時(shí)，通過(guò)機(jī)械手將下一步所用的刀具換在轉(zhuǎn)塔頭的非切削主軸上。當(dāng)主軸上的刀具切削完畢后，轉(zhuǎn)塔頭即回轉(zhuǎn)，完成換刀工作，換刀時(shí)間短。3）刀庫(kù)+機(jī)械手+主軸換刀加工中心換刀裝置是由刀庫(kù)和機(jī)械653、按加工中心完成功能特征分類(lèi)按功能特征分類(lèi)，可分為鏜銑、鉆削和復(fù)合加工中心；按工藝用途可分為鏜銑加工中心、車(chē)削加工中心、鉆削加工中心、攻螺紋加工中心及磨削加工中心等。1）鏜銑加工中心以鏜銑為主，適用于箱體、殼體類(lèi)零件加工以及各種復(fù)雜零件的特殊曲線(xiàn)和曲面輪廓的多工序加工，用于多品種、小批量的生產(chǎn)方式。2）鉆削加工中心以鉆削為主，刀庫(kù)形式以轉(zhuǎn)塔頭形式為主，適用于中、小批量零件的鉆孔、擴(kuò)孔、較孔、攻螺紋及連續(xù)輪廓銑削等多工序加工。3、按加工中心完成功能特征分類(lèi)663）復(fù)合加工中心復(fù)合加工中心主要指五面復(fù)合加工，可自動(dòng)回轉(zhuǎn)主軸頭，進(jìn)行立臥加工，主軸自動(dòng)回轉(zhuǎn)后，在水平和垂直面實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)交換。4、按加工中心機(jī)械結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)按工作臺(tái)種類(lèi)分，加工中心工作臺(tái)有各種結(jié)構(gòu)，可分為單、雙和多工作臺(tái)。設(shè)置工作臺(tái)的目的是為了縮短零件的輔助準(zhǔn)備時(shí)間，提高生產(chǎn)效率和機(jī)床自動(dòng)化程度。最常見(jiàn)的是單工作臺(tái)和雙工作臺(tái)兩種形式。3）復(fù)合加工中心復(fù)合加工中心主要指五面復(fù)合加工，可自動(dòng)回675、按主軸結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)根據(jù)主軸結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)，可分為單軸、雙軸、三軸及可換主軸箱的加工中心。（二）加工中心的特點(diǎn)加工中心可以自動(dòng)連續(xù)地完成銑、鉆、擴(kuò)、鉸、锪、攻螺紋等多工序加工，適合于小型板類(lèi)、盤(pán)類(lèi)、殼體類(lèi)、模具等零件的多品種小批量加工。它除了具有數(shù)控機(jī)床的共同特點(diǎn)外，還具有其獨(dú)特的特點(diǎn)：1、工序集中2、強(qiáng)力切削3、對(duì)加工對(duì)象的實(shí)用性強(qiáng)4、加工生產(chǎn)率高5、按主軸結(jié)構(gòu)特征分類(lèi)685、高速定位6、減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度7、隨機(jī)換刀8、經(jīng)濟(jì)效益高9、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化三、數(shù)控銑床及加工中心機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要組成部分１、機(jī)床基礎(chǔ)件，如床身，底座等。２、主傳動(dòng)系統(tǒng)，主軸電機(jī)及傳動(dòng)部分。主軸組件一般由軸承、支承、傳動(dòng)件和刀具夾緊等裝置組成，３、進(jìn)給系統(tǒng)。進(jìn)給系統(tǒng)由聯(lián)軸節(jié)、滾珠絲杠、導(dǎo)軌等組成，如圖1-8所示。5、高速定位69圖1-8滾珠絲杠數(shù)控銑床加工中心課件70４、實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位的裝置和附件。實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通常采用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和分度工作臺(tái)，分度工作臺(tái)只是將工件分度轉(zhuǎn)位，實(shí)現(xiàn)分別加工工件的各個(gè)表面的目的，而回轉(zhuǎn)工作臺(tái)除了分度和轉(zhuǎn)位的功能外，還能實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。５、自動(dòng)換刀裝置（ATC）。帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀系統(tǒng)是由刀庫(kù)和換刀機(jī)構(gòu)組成，刀庫(kù)可以存放很多刀具。刀庫(kù)類(lèi)型分為盤(pán)式、鏈?zhǔn)胶拖涫?，盤(pán)式刀庫(kù)又稱(chēng)斗笠式刀庫(kù)，容量較??；鏈?zhǔn)降稁?kù)容量較大，一般配有30把以上的刀具時(shí)采用，箱式刀庫(kù)容量更大，空間利用率高，但是換刀時(shí)間長(zhǎng)。刀庫(kù)與主軸交換方式通常有機(jī)械手交換刀具方式和由刀庫(kù)與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具交換方式。４、實(shí)現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、定位的裝置和附件。71６、自動(dòng)托盤(pán)交換裝置(APC)。托盤(pán)交換裝置按其運(yùn)動(dòng)方式有回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式兩種，托盤(pán)交換器在機(jī)床運(yùn)行時(shí)是加工中心的一個(gè)輔件，完成或協(xié)助完成物料（工件）的裝卸與交換，并起緩沖作用。７、輔助裝置，如液壓、氣動(dòng)、潤(rùn)滑、冷卻、排屑、防護(hù)等裝置。數(shù)控機(jī)床配備液壓和氣動(dòng)裝置來(lái)完成自動(dòng)運(yùn)行功能，液壓傳動(dòng)裝置使用工作壓力高的油性介質(zhì)，動(dòng)作平穩(wěn)，噪音較??；氣動(dòng)裝置的氣源容易獲得，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作頻率高，適合頻繁起動(dòng)的輔助工作。如圖1-9所示的直動(dòng)式電液伺服閥等。６、自動(dòng)托盤(pán)交換裝置(APC)。72８、工具系統(tǒng)一般分為整體式結(jié)構(gòu)和模塊式結(jié)構(gòu)兩大類(lèi)。如圖1-10所示刀具系統(tǒng)附件，圖1-11對(duì)刀儀等，整體式刀具系統(tǒng)基本上由整體柄部和整體刃部（整體式刀具）兩者組成，傳統(tǒng)的鉆頭、銑刀、鉸刀等就屬于整體式刀具。模塊式刀具系統(tǒng)是把整體式刀具系統(tǒng)按功能進(jìn)行分割，做成系列化的標(biāo)準(zhǔn)模塊（如刀柄、刀桿、接長(zhǎng)桿、接長(zhǎng)套、刀夾、刀體、刀頭、刀刃等），再根據(jù)需要快速地組裝成不同用途的刀具，當(dāng)某些模塊損壞時(shí)可部分更換。這樣既便于批量制造，降低成本，也便于減少用戶(hù)的刀具儲(chǔ)備，節(jié)省開(kāi)支，因此模塊式刀具系統(tǒng)在使用中倍受推崇。８、工具系統(tǒng)73常用的是40、45、50號(hào)7：24長(zhǎng)圓錐柄，在該系列中，我國(guó)的GB10944-89、德國(guó)的DIN69871、美國(guó)的ANSIL5.50都已與ISO7388標(biāo)準(zhǔn)趨于一致，在主軸端為同一錐度號(hào)的主軸孔，以及刀庫(kù)、換刀機(jī)械手之間互相通用。如JT40－XS16－75，其中JT40表示刀柄型式及尺寸，其后數(shù)字為相應(yīng)的ISO錐度號(hào)，40代表大端直徑44.45的7:24錐度。BT表示采用日本標(biāo)準(zhǔn)MAS403號(hào)加工中心機(jī)床用錐柄形式；XS16表示刀柄用途及主參數(shù)；（XD裝三面銑刀刀柄，MW無(wú)扁尾氏錐柄刀柄，XS裝三面刃銑刀刀柄，M有扁尾氏錐柄刀柄，Z（J）裝鉆夾頭刀柄，XP裝削平柄銑刀刀柄）后面的數(shù)字表示工具的工作特性，75數(shù)字為其輪廓尺寸D或L。常用的是40、45、50號(hào)7：24長(zhǎng)圓錐柄，在該系列中74圖1-9直動(dòng)式電液伺服閥圖1-9直動(dòng)式電液伺服閥75圖1-10刀柄、